磷酸二酯酶V抑制剂对肺高压大鼠肺动脉内皮舒张功能及肺血管重塑作用的实验研究

论文摘要

目的：建立肺动脉高压大鼠的模型，并且以此为基础，从肺动脉高压大鼠的肺血管内皮舒张功能改变和肺血管重塑两个过程观察磷酸二酯酶Ⅴ抑制剂（西地那非sildenafil）对肺动脉高压大鼠的作用，并探讨其可能的机制。方法：1)经颈总动脉和颈静脉端—端吻合建立SD大鼠左向右动静脉分流肺循环血流增加的肺动脉高压模型；另外，建立经腹腔注射野百合碱60mg·kg-1造成大鼠肺高压的模型。2)24只SD大鼠随机分为3组（每组8只）：对照组（C组）即伪手术组；手术6周组（O6组）和手术10周组(O10组)，如上方法制作肺循环血流增加肺高压模型，术后O6组饲养6周，O10组饲养10周。至观察终点，测各组颈总动脉压（mSAP）、肺动脉平均压（mPAP），右心房血气，右心室肥厚指数，并取肺组织RT-PCR法检测preproET-1mRNA和eNOSmRNA表达含量变化。3)另取SD大鼠40只做磷酸二酯酶Ⅴ抑制剂作用的研究；随机分为伪手术组（C组）和手术组（O组），C组伪手术后做为对照，O组制作颈部动静脉分流动物模型；两组大鼠同条件下饲养10周后，再随机分为四个亚组（每组10只）：C组分为空白对照组（C+P组）、阴性对照组（C+S组）；O组分为西地那非组（O+S组）和安慰剂组（O+P组）。监测mSAP、mPAP、右心房血气和右心室肥厚指数；随后C+S组和O+S组经颈静脉注入盐酸西地那非（sildenafil）25mg／kg，C+P组和O+P组经颈静脉注入相同容量的生理盐水。在体实验结束后，取各组肺动脉段，测游离肺动脉环对乙酰胆碱浓度（Ach）反应曲线和对硝酸甘油1μM舒张功能，C+S组和O+S组测Ach浓度反应曲线时预加sildenafil。观察肺循环血流增加的肺动脉高压模型中肺动脉血管舒张功能改变及sildenafil对其作用。4)40只SD大鼠，随机分为4组（每组n=10）：C组（对照组）、P组（安慰剂组）和S1组和S2组。C组仅腹腔注射生理盐水一次；P组、S1组和S2组腹腔注射野百合碱60mg·kg-1后14天分别做如下处理：S1组腹腔注射sildenafil 25mg·kg-1d-1，S2组腹腔注射sildenafil 50mg·kg-1d-1，P组腹腔注射生理盐水1ml·d-1(等体积与sildenafil 50mg·kg-1)；各组大鼠同条件饲养6周到观察终点，测mPAP和右心室肥厚指数（RV／LV+S），麻醉处死动物取肺组织做病理切片，观察肺小血管HE染色的病理改变，计算肺小血管管壁与管腔比值，同时将切片做α-actin免疫荧光染色，判断肺小血管肌化程度；并检测各组肺组织血管内皮生长因子（VEGF）mRNA以及总ERK1／ERK2蛋白、磷酸化ERK1/ERK2蛋白和MKP1蛋白的表达。结果：1)颈部动-静脉分流后复制了肺循环血流增加的肺高压模型，表现为经胸心脏彩超显示肺动脉血流峰值前移；且mPAP升高和右心室肥厚指数升高；腹腔注射野百合碱60mg·kg-1亦成功造成肺高压模型，表现为mPAP、RV／LV+S的升高；病理表现为直径＜200gm的肺小动脉管壁与管腔比明显增加；同时肺动脉α-actin免疫荧光染色增强。2)利用颈部左向右分流肺循环血流模型的O6组和O10组与C组相比，O6组和O10组preproET-1mRNA表达量逐渐增高（P值分别＜0.05和0.01），但O6组和O10组组间差别无统计学意义；而eNOSmRNA表达量在各组无明显差异。3)利用颈部左向右分流肺循环血流模型O+P组与O+S组两组与C+P组与C+S组相比mPAP升高，但是O+S组比O+P组mPAP显著下降；O组两个亚组与C组两亚组间的游离肺动脉环对Ach和硝酸甘油舒张最大舒张百分比减少；但O+S组和O+P组相比，对Ach和硝酸甘油舒张最大舒张百分比明显增加（P＜0.01）；肺动脉环对Ach浓度反应曲线可见到C+P组与C+S组无明显差异，各浓度下O+S组舒张百分比较O+P组增加，O+S组舒张功能改善，O+P组舒张百分比最小，与各组比都有差异（P＜0.01）。4)腹腔注射野百合碱的P组、S1组和S2组均发展为肺动脉高压，但S1组和S2组程度比P组轻，表现为mPAP、RV／LV+S和病理切片＜200μm的肺小动脉管壁与管腔比明显降低（P＜0.05或P＜0.01）；S1组和S2组肺动脉α-actin免疫荧光染色较P组减弱；VEGFmRNA表达在P组升高，但与P组比S1组和S2组有降低，磷酸化ERK1／ERK2蛋白P组升高，与P组比S1组和S2组有降低，MKP1蛋白表达P组升高，在S1组和S2组则继续增加。结论：1)大鼠经颈部左向右分流肺循环血流模型成功得模拟了临床中左向右分流肺高压病例的血流动力学改变；腹腔注射野百合碱成功模拟肺高压模型，并模拟了肺血管重塑的病理改变。2)肺循环血流增加后内源性内皮素—1（ET—1）和一氧化氮（NO）发生改变，这是造成肺高压的原因之一，preproET-1 mRNA表达增加与肺动脉血压增高和右心肥厚并存。3)磷酸二酯酶Ⅴ（PDE5）抑制剂sildenafil可降低动静脉分流肺高压动物模型的肺动脉平均压，同时部分恢复了肺血管的内皮依赖性血管舒张的损伤。4)sildenafil可降低野百合碱诱发肺高压大鼠模型的肺动脉血压，同时减轻肺高压发展过程中肺血管重塑的病理改变；其机理一方面与sildenafil降低VEGF的表达水平有关，另一方面通过改变MKP1活性减少ERK1／ERK2蛋白磷酸化的水平有关。

论文目录

• 缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 大鼠肺循环血流增加肺高压模型的建立及该模型中preproET-1mRNA和eNOSmRNA表达的改变
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分 磷酸二酯酶Ⅴ抑制剂对肺循环血流增多肺高压大鼠模型离体肺动脉环舒张的影响
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 第三部分 磷酸二酯酶Ⅴ抑制剂对肺动脉高压大鼠肺血管重塑作用及其作用机制探讨
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 综述
• 综述参考文献
• 附录